Hóa 10 Bài liên kết cộng hóa trị

[ong noi loc]

BÀI LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ
PHẦN I
​

I - SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ BẰNG CẶP ELECTRON CHUNG

1. Sự hình thành phân tử đơn chất

a) Sự hình thành phân tử H[SUB]2[/SUB]
Nguyên tử H (Z=1) có cấu hình electron là 1s1, hai nguyên tử H liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử H góp 1 electron tạo thành một cặp electron chung trong phân tử H2. Như thế trong phân tử H2, mỗi phân tử có 2 electron, giống cấu hình electron bền vững của khí hiếm heli:

H[SUP].[/SUP] + [SUP].[/SUP]H → H : H

​

Mỗi chấm bên kí hiệu nguyên tố biểu diễn một electron ở lớp ngoài cùng, H:H được gọi là công thức electron. Thay hai chấm bằng 1 gạch, ta có H−H gọi là công thức cấu tạo.Giữa 2 nguyên tử hiđro có 1 cặp electron liên kết biểu thị bằng một gạch (−), đó là liên kết đơn.

b) Sự hình thành phân tử N2
Cấu hình electron nguyên tử của N (Z=7) là 1s[SUP]2[/SUP]2s[SUP]2[/SUP]2p3, có 5 electron ở lớp ngoài cùng.
Trong phân tử nitơ N2, để đạt cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất (Ne), mỗi nguyên tử nitơ phải góp chung 3 electron.

​

Hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng 3 cặp electron liên kết biểu thị bằng ba gạch (≡), đó là liên kết ba. Liên kết ba này bền nên ở nhiệt độ thường, khí nitơ rất bền, kém hoạt động hóa học.
Liên kết cộng hóa trị là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung.
Mỗi cặp electron chung tạo nên một liên kết cộng hóa trị.
Các phân tử H2, N2 tạo nên từ hai nguyên tử của cùng một nguyên tố (có độ âm điện như nhau), nên các cặp electron chung không bị hút lệch về phía nguyên tử nào. Do đó, liên kết trong các phân tử đó không bị phân cực. Đó là liên kết cộng hóa trị không cực.

2. Sự hình thành phân tử hợp chất

a) Sự hình thành phân tử HCl
Trong phân tử hiđro clorua, mỗi nguyên tử (H và Cl) góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron chung để tạo nên một liên kết cộng hóa trị. Độ âm điện của clo là 3,16 lớn hơn độ âm điện của hiđro là 2,20 nên cặp electron liên kết bị lệch về phía clo, liên kết cộng hóa trị này bị phân cực.
Trong công thức electron của phân tử có cực, người ta đặt cặp electron chung lệch về phía kí hiệu của

​

nguyên tử có độ âm điện lớn hơn. Thí dụ:

H : Cl​

Liên kết cộng hóa trị trong đó cặp electron chung bị lệch về phía một nguyên tử được gọi là liên kết cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phân cực.
b) Sự hình thành phân tử CO2 (có cấu tạo thẳng)
Cấu hình electron nguyên tử của C (Z=6) là 1s[SUP]2[/SUP]2s[SUP]2[/SUP]2p[SUP]2[/SUP], nguyên tử cacbon có 4 electron ở lớp ngoài cùng.
Cấu hình electron nguyên tử của O (Z=8) là 1s[SUP]2[/SUP]2s[SUP]2[/SUP]2p[SUP]4[/SUP], nguyên tử oxi có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
Trong phân tử CO[SUB]2[/SUB], nguyên tử C nằm giữa 2 nguyên tử O và góp chung với mỗi nguyên tử O hai electron, mỗi nguyên tử O góp chúng với nguyên tử C hai electron tạo ra 2 liên kết đôi.

Ta có:

​

Như vậy, mỗi nguyên tử C hay O đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng, đạt cấu hình bền vững của khí hiếm. Độ âm điện của oxi (3,44) lớn hơn độ âm điện của C (2,55) nên cặp electron chung lệch về phía oxi. Liên kết giữa hai nguyên tử oxi và cacbon là phân cực, nhưng phân tử CO[SUB]2[/SUB] có cấu tạo thẳng nên độ phân cực của hai liên kết đôi (C=O) triệt tiêu nhau, kết quả là toàn bộ phân tử không bị phân cực.